O que é material mesoporoso?

Um material mesoporoso possui aberturas em sua estrutura com diâmetro entre 2 e 50 nanômetros (nm). Em termos de porosidade, está entre o material microporoso, com aberturas inferiores a 2 nm, e o material macroporoso, com aberturas superiores a 50 nm. Um dos principais materiais desta classe é a sílica, e a maioria de seus usos científicos provém do preenchimento dos poros com um material secundário. Como as aberturas são muito pequenas, o material mesoporoso causará respostas diferentes dentro dos sistemas do que apenas o material secundário.

Na ciência física, um poro é uma medida do espaço vazio. Um objeto poroso tem uma grande quantidade de vazio quando comparado ao seu tamanho, enquanto um objeto sólido ou denso não. Na maioria dos casos, a importância dos poros dentro de um material mesoporoso é baseada na superfície e nos poros acessíveis. Quaisquer vazios completamente fechados normalmente não são viáveis ​​para uso.

Meso é um prefixo que significa 'meio'. Nesse caso, o material mesoporoso recebe esse nome pelo fato de possuir poros maiores que a classe abaixo, mas menor que a classe acima. A razão pela qual esse tamanho específico é importante é simplesmente sua natureza intermediária. De certa forma, ele atua como um material pequeno maior e, de outras maneiras, como um material grande, permitindo que ele faça coisas que as outras classes não podem.

Enquanto a maioria dos materiais mesoporosos são à base de sílica, existem vários outros tipos também. Vários metais ou suas bases iniciais, como estanho, titânio ou alumina, são mesoporosos. Esses metais geralmente são transitórios, o que significa que eles são ativamente ou têm a possibilidade de se transformar em outra coisa. Como resultado, os materiais de sílica muito mais estáveis ​​e abundantes são usados.

A maioria dos usos de um material mesoporoso resulta de dois fatores. Primeiro, os poros são pequenos o suficiente para formar uma porção comparativamente pequena de toda a substância. Portanto, quando um sistema interage com o material, ele geralmente responde como se fosse puro, mesmo que existam substâncias secundárias. Segundo, a área superficial relativa da substância é muito maior do que seu tamanho indicaria. Isso permite que grandes quantidades de material se movam dentro do mesmo tamanho físico quando comparado ao material microporoso.

Os principais trabalhos de um material mesoporoso comum se enquadram em duas categorias: transporte e filtragem. Para trabalhos de transporte, os poros do material são preenchidos com uma substância secundária e liberados. Esses materiais irão interagir com o ambiente, pois o material principal e o material secundário simplesmente serão transportados. Para a filtragem, o processo funciona ao contrário: o material puro é liberado em um sistema em que materiais secundários entram nos poros. Isso cria um método simples de remover materiais específicos de uma mistura permanente.